Kaj je kritična temperatura pri obdelavi kovin?

Obdelava kovin se pogosto osredotoča na prednosti segrevanja materiala na ekstremne temperature za prožnost, le redko pa se upoštevajo prednosti ekstremnega hlajenja. S hlajenjem kovine na zelo nizko temperaturo, imenovano njena kritična temperatura, lahko opazimo električni pojav, imenovan superprevodnost. Ta metoda je pomemben napredek pri električnih delih in je bila uporabljena pri različnih kovinah, vendar sta aluminij in jeklo na splošno najpogostejši.

Kritična temperatura kovine se razlikuje od snovi do snovi in ​​je zaradi prevodnosti morda ni mogoče doseči. Na splošno je treba kovine s tekočim dušikom ohladiti na temperature okoli 0 stopinj Kelvina (minus-459 Fahrenheita, minus -273 Celzija), dokler ne pride do opazne spremembe faze. Sprememba vključuje neobstoječi električni upor, ki se imenuje tudi postane superprevodnik. To omogoča, da energija prehaja lažje kot skozi tradicionalno ožičenje.

Superprevodnost je običajno namen procesa kritične temperature. Ko je kovina ohlajena na to kritično temperaturo, so raziskave pokazale, da je boljši prevodnik kot žice pri sobni temperaturi. Ni električnega upora, zato lahko elektroni prosto prehajajo skozi to kovino, kar povzroči skoraj nič izgube energije zaradi toplote. Superprevodniške zanke, ki uporabljajo kovine, ohlajene na kritično temperaturo, lahko trajajo več let in se praktično ne pokvarijo, v primerjavi s tradicionalnimi sistemi, ki jih je treba zaradi vročine pogosto zamenjati.

Aluminij velja za odlično kovino, ki se uporablja pri kritični temperaturni superprevodnosti. Zaradi svoje majhne teže in kovnosti je glavna izbira za žice in druge materiale, ki se uporabljajo za prevajanje električne energije. Aluminij se pogosto uporablja v industrijah, ki potrebujejo prenos velikih količin energije, kot so elektrarne ali velike tovarne.

Ugotovljeno je bilo, da je jeklo in njegove številne zlitine druga vrsta kovine, ki dobro obvladuje to obdelavo. Kritična temperatura jekla je uporabna na več načinov kot preprosto prevajanje električne energije. Izotermično žarjenje je postopek, ustvarjen za nadzor hitrosti temperaturnih sprememb kovine, imenovan tudi temperaturni gradient, pri katerem se določen kos jekla ohladi na tik nad kritično temperaturo, nato pa se spusti pod to točko in dvigne nazaj. Kaljenje je še en proces kritične temperature jekla, ki ne vključuje superprevodnosti ali tekočega dušika, temveč se kovina do te točke ohladi v vodi, olju ali slanici, da se poveča vsebnost ogljika.